笔者在进行教师培训过程中发现，尽管对于部分教师而言，静电实验已经不再是疑难问题，但不可否认，对于很多物理教师而言，静电实验还是属于不可捉摸，难于把握的一类实验，特别是在相对湿度大的天气，更是难上加难.为此笔者查阅了大量有关静电实验的资料，同时自已亲自进行实验，获得了一些体会.下面就从空气湿度对空气自身绝缘性及材料绝缘性两个方面的影响进行讨论.

 

　　笔者通过实验发现，一般情况下，空气湿度的增加并不会造成空气自身的绝缘性能显著下降，或者说至少不会对我们中学的静电实验造成大的影响.实验很简单，有兴趣的读者不妨也做一做.笔者设计了一个如图1所示供学生探究用的没有外壳的简易纸片验电器（纸片用街头发的宣传广告纸，长约1.5 cm，小孔孔径要比铜丝直径大一些，便于穿入铜丝后能左右自由摆动，纸片最上端与小孔间距越小越好，泡沫塑料应采用颗粒状泡沫塑料）.让验电器带电后两纸片张开一角度，然后用一纸杯接一杯刚烧开的水放在两纸片正下方，结果两纸片的夹角并未减小，而是一直保持着最初的状态.另外，也有研究者把验电器和装热水的杯子用玻璃罩罩住进行湿度影响实验，也得到了相同的结论.

 

　　那么，到底是什么原因使空气湿度对静电实验产生如此大的影响呢？这就不得不从绝缘材料找原因了.有研究指出：“增加相对湿度防止静电的办法简单而有效，但这种方法只限于绢、纸、木材、皮革、玻璃等那些带电体表面和大气中的水份处于平衡状态的物质，至于油脂以及不吸收水份的固体，高湿度对于防止带电几乎没有效果.”这里分了两种情况，一种是空气湿度增大后，材料绝缘性能下降，如纸张、木材、玻璃等；另一种是材料的绝绝缘性能不下降，如油脂、石蜡等.

 

　　那又是什么原因导致纸张、木材、玻璃等材料的绝缘性能下降呢？其实，纸张、木材内部和外表都含有电解质，吸收水分后其电阻率自然也就跟着下降了.而玻璃材料表面的处理达到绝对干净是不可能的，总会留下或多或少的一点杂质（包括电解质），它们吸收空气中的水分后，由于浸润现象，会在表面上形成一层肉眼看不见的导电水膜而漏电.其实即使没有杂质，玻璃表面的水分也会与玻璃中的钠离子进行离子交换生成NaOH或Na2CO3溶液，使表面电阻率大大降低.当空气的相对湿度大于30%后，玻璃表面的电阻将急剧下降，当相对湿度从30%增加到80%后，电阻阻值将下降近5～6个数量级.至于石蜡等则由于与水不浸润，即使有一点点杂质，也无法在表面形成一层完整的导电水膜，空气湿度自然对其没有什么大的影响.

 

　　从上述分析可以看出，空气潮湿难于做静电实验的关键原因是材料吸收或沾附水分后，使其所带电解质溶解后变成了导电液体.因此，要想争取在任何时候都能做成功静电实验，最好挑选与水不浸润的物体做绝缘材料，这样就可能避免因空气潮湿而造成原本绝缘性能好的材料变成导体.但除石蜡外，生活中完全与水不浸润的绝缘材料并不多，因此，在制作绝缘塞或绝缘支架时，可在其它绝缘材料表面涂一层蜡来增强材料的绝缘性能.值得注意的是，即便如此，随着时间推移会有大量空气中的灰尘沾附在材料表面，或者实验操作者不干净的手反复污染了材料表面.当灰尘或其它污染物过多时，这些污染物吸收空气中的水份后，也会在原本绝缘性能极好的材料（如石蜡）表面上形成导电层而漏电.因此，保持材料表面干净（可用酒精或蒸馏水擦拭后再用清洁干燥的布擦干），并且在实验中保持实验操作者手的干净与干燥都是非常重要的.

 

　　大量实践表明，日常生活中我们认为绝缘性能良好的纸、木材、导线的绝缘塑料套在静电实验中其实都成了会漏电的导体，玻璃棒、橡胶棒则受空气湿度影响很大，而石蜡、有机玻璃、颗粒状泡沫塑料块、透明度好的吸管及日常用的薄透明塑料袋则是受空气湿度影响较小的绝缘材料.在明白了这些材料的特性后，如果能合理利用这些材料，那么即使在南方很潮湿的天气也能比较成功地进行静电实验的演示.

 

　　而且由于上述这些器材简单易寻，也是让学生自己进行静电探究实验的好材料，这对补充静电实验探究资源的不足也有重要的意义.比如，可用纸片代替验电器的箔片、纸板代替金属板、纸筒（纸杯）代替法拉第圆筒和枕形导体、木条代替金属杆，而石蜡、有机玻璃、颗粒状泡沫塑料块可用于制作简易验电器的绝缘塞或绝缘支架.用卫生纸摩擦有机玻璃条（棒）或用日常用的薄透明塑料袋摩擦吸管可以代替丝绸摩擦玻璃棒产生正电，用卫生纸摩擦吸管可以代替毛皮摩擦橡胶棒产生负电.而且，把起绝缘柄作用的吸管用双面胶粘在一张扑克牌（或纸板）上，再加上一块有机玻璃板或包着泡沫塑料块的透明塑料袋就成了一套感应起电装置；实验时，只要用卫生纸摩擦有机玻璃板或透明塑料袋使其带电，然后手拿绝缘柄将扑克牌放在有机玻璃板或塑料袋上，再用另一只手碰触扑克牌一下，这时再拿起绝缘柄后扑克牌就带上了负电荷.利用这些自制的静电仪器，学生可以用来探究很多与静电有关的问题.下面仅举一例：当学生用摩擦过的吸管去碰触自制验电器金属杆时能看到验电箔张开，吸管离开后验电箔几乎又闭合了，可如果用吸管在验电器金属杆上拖过去，则验电箔就能稳定地张开而不闭合（其原因是带电绝缘体是通过放电使验电器带电的）.学生对这个现象的探究就能加深学生对绝缘体带电特点的理解（读者可在优酷网上查找“自制纸片验电器”视频）.不过由于日常生活中的材料成分复杂，即使不同厂家生产的同一产品的绝缘性能也可能相差很大.而且，由于材料表面干净程度及天气潮湿程度的不同都会影响材料的绝缘性能，因此，要确定一种材料的绝缘性能的最好办法是手拿材料碰触带电的验电器进行检验，如果验电器的验电箔张角不变，则说明该材料绝缘性能好.而且，即使在前一次已经全部准备好没有问题的绝缘材料在实验前也最好重新检验一次，以确保万无一失. (责任编辑：小紫)